采用了TPU为增韧剂CaCO3为增强剂，研究了加工方法、组成比、填料用量、粒径及分散形态等因素对POM复合材料性能尤其是冲击韧性的影响。结果表明，两步法制备的复合材料，其冲击韧性大大高于一步法，且纳米级CaCO3填充复合材料的综合性能优于其它粒径的填料。弹性体及无机纳米填料的加入利于获得较好的增韧效果，当弹性体用量约为10%、CaCO3用量为3%时，与纯POM相比，冲击强度提高了3倍，弯曲模量相近。母料中CaCO3用量较低时，材料的冲击韧性提高，但用量过低或过高均不能得到理想的增韧效果。图6-22为母料中不同CaCO3用量下材料的脆断断口形貌。由图6-22可以看出，当母料中CaCO3用量较低时，断面上几乎看不到无机粒子，且有弹性体被刻蚀掉后形成的黑色小孔[图6-22(a)],说明此时弹性体相对富足，它可以有效的包覆填料粒子形成核-壳结构，同时富余的弹性体以单独分散的形式散布在基体中，从而形成单独分散(以弹性体为主)和核-壳结构共存的结构，由于弹性体的存在，体系有一定的增韧效果;随着母料中CaCO3用量的增加，材料断面上有较多的环，基本没有球形的黑色小孔存在[图6-22(b)]，说明此时弹性体无富余，体系中仅存在核-壳结构的分散相。在受到外加载荷时，核-壳结构所能吸收冲击能的能力强于单独的弹性体颗粒，并且壳层越薄，材料吸收的冲击能越高;当母料中填料用量继续增加，在断面上可看见较大的分散块和一些单独分散的CaCO3粒子[图6-22(c)]，说明在CaCO3用量较高时，此时需要较多量的弹性体材料才可以包覆无机粒子，且填料量较多，粒子易于团聚，核的尺寸变大，所形成的核-壳结构尺寸相应也变大。当CaCO3的量增大到弹性体量已不足以完全包覆填料时，无机粒子则单独分散在基体中，此时体系中的分散形态为较大尺寸的核-壳结构和单独分散(以填料粒子为主)共存，这种结构易产生大的应力集中点，材料性能较低。

　　材料的冲击强度随着CaCO3粒径的增大而降低，如在TPU用量为10%时，纳米级CaCO3填充复合材料的冲击强度为24kJ/m2，140nmCaCO3填充复合材料的冲击强度降为14KJ/m2，而微米级的冲击强度值已降至7.8kJ/m2，与纯POM相近。这是由于纳米级CaCO3更有利于得到小尺寸的核-壳结构，可吸收较高的冲击能，得到韧性较高的复合材料;随着粒径的增大，可形成大尺寸的核-壳结构，应力集中效应较大，材料冲击强度低。